CN115707265A - 发光器件 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种发光器件，所述发光器件包括第一电极层，与所述第一电极层相对设置的第二电极层，设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间的发光单元以及设置在所述第二电极层远离所述第一电极层的一侧的量子点发光层。其中，所述发光单元用于发出第一颜色光并激发所述量子点发光层发出第二颜色光和第三颜色光、且与所述第二颜色光和所述第三颜色光混合得到白光。本发明减少了发光单元数量，简化了发光器件中发光层的制备工艺，且量子点发光层中的量子点粒子通过光散射作用能提取更多光，以提高白光有机发光器件照明的发光效率。

Description

发光器件

技术领域

本发明涉及发光及显示技术领域，特别涉及一种发光器件。

背景技术

OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光半导体)由于本身拥有与自然光相似的光谱分布，可作为一种高效的光源应用在照明产品上。目前，现有技术中的OLED主要结构例如依次包括：封装层、负极、电子注入层、电子传输层、发光层、空穴注入层、空穴传输层、正极和基板，OLED由于其独有的结构特性：柔软、轻薄、能耗低、无蓝光危害，光源分布均匀，可挠等，其搭配不同的基板，可以制成透明、弯曲等崭新形态，应用在照明产品中，可大大突破目前灯具的设计局限。

目前，在白光OLED照明中，由于结构的设计使得OLED材料层较多，导致其制备工艺较为复杂，需要外界提供更高的驱动电流，并且为了达到好的搭配性(色温4000K为最佳)，各层材料的工艺调整也具有一定难度，目前的白光OLED照明产品，亮度及色温难以满足照明需求。

因此，如何得到一种照明发光效率高、发光层工艺简易的发光器件是我们亟需解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的是针对现有技术的缺陷和不足，提供一种发光器件，可实现照明发光效率高、发光器件的制备工艺简单的特点。

具体地，本发明实施例公开的一种发光器件，例如包括：第一电极层、第二电极层、发光单元以及量子点发光层。其中，所述第二电极层与所述第一电极层相对设置；所述发光单元设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间；所述量子点发光层，设置在所述第二电极层远离所述第一电极层的一侧。其中，所述发光单元用于发出第一颜色光并激发所述量子点发光层发出第二颜色光和第三颜色光、且与所述第二颜色光和所述第三颜色光混合得到白光。

通过采用发光单元搭配量子点发光层，发光单元发出第一颜色光激发量子点发光层中的量子点材料发出第二颜色光和第三颜色光以产生三色白光源。发光单元搭配量子点发光层的结构，可以减少发光单元数量，简化了白光有机发光器件中发光层的制备工艺。另外，量子点发光层中的量子点粒子可以通过光散射作用提取更多光，以提高白光有机发光器件照明的发光效率。

在本发明的一个实施例中，所述发光单元为可发出第一颜色光的发光二极管；以及所述量子点发光层包括：能够发出第二颜色光的第一量子点材料、能够发出第三颜色光的第二量子点材料和散射材料；其中，所述第一量子点材料和所述第二量子点材料分别选自于硒化镉粒子和碲化镉粒子，所述散射材料为二氧化钛粒子。

在本发明的一个实施例中，所述量子点发光层的厚度为0.5～10μm。

在本发明的一个实施例中，所述量子点发光层中所述第一量子点材料与所述第二量子点材料的重量比为1：1～1：9。

在本发明的一个实施例中，所述二氧化钛粒子的粒径为100～500nm。

在本发明的一个实施例中，所述硒化镉粒子的粒径为2～8nm，所述碲化镉粒子的粒径为3～9nm。

在本发明的一个实施例中，所述量子点发光层由所述第一量子点材料、所述第二量子点材料和所述散射材料溶于良溶剂中形成浓度为0.5～10wt％的溶液制成；其中，所述良溶剂例如为正己烷、甲苯或氯仿中的一种。

在本发明的一个实施例中，所述发光器件例如还包括：量子点封装层和玻璃基板，其中所述量子点封装层设置在所述量子点发光层和所述第二电极层之间，所述玻璃基板位于所述量子点发光层远离所述发光单元的一侧。

在本发明的一个实施例中，所述发光器件例如还包括：量子点封装层和玻璃基板，其中所述玻璃基板设置在所述量子点发光层和所述第二电极层之间，所述量子点封装层位于所述量子点发光层远离所述发光单元的一侧。

在本发明的一个实施例中，所述量子点封装层例如选自于聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯；所述量子点封装层的厚度为1～10μm。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明公开的一种发光器件，通过采用发光单元搭配量子点发光层，发光单元发出第一颜色光激发量子点发光层中的量子点材料发出第二颜色光、第三颜色光以产生三色白光源。发光单元搭配量子点发光层的结构，可以减少发光单元数量，简化了白光有机发光器件中发光层的制备工艺。另外，通过调整量子点发光层中第一量子点材料和第二量子点材料的比例、浓度以及量子点发光层的厚度，可以得到具有较佳搭配的RGB光源，且量子点粒子可以通过光散射作用提取更多光，以提高白光有机发光器件照明的发光效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种发光器件的结构示意图。

图2为本发明实施例公开的另一种发光器件的结构示意图。

附图标记：

10、20：发光器件；100：发光单元；110：第一电极层；120：第二电极层；200：量子点发光层；300：量子点封装层；400：玻璃基板。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

【实施例一】

如图1所示，本发明的一个实施例公开的一种发光器件10，例如包括第一电极层110、与第一电极层110相对设置的第二电极层120、设置在第一电极层110和第二电极层120之间的发光单元100、设置在第二电极层120远离第一电极层110的一侧的量子点发光层200、设置在量子点发光层200与第二电极层120之间的量子点封装层300和位于量子点发光层200远离发光单元100的一侧的玻璃基板400。其中，提到的发光单元100用于发出第一颜色光并激发量子点发光层200发出第二颜色光和第三颜色光、且与所述第二颜色光和所述第三颜色光混合得到白光。

通过采用发光单元搭配量子点发光层，发光单元发出第一颜色光激发量子点发光层中的量子点材料发出第二颜色光、第三颜色光以产生三色白光源。发光单元搭配量子点发光层的结构，可以减少发光单元数量，简化了白光有机发光器件中发光层的制备工艺。另外，量子点发光层中的量子点粒子可以通过光散射作用提取更多光，以提高白光有机发光器件照明的发光效率。

其中，量子点(Quantum Dot,QD)材料作为新型的发光材料，具有良好的光稳定性、发光纯度高、发光量子效率高、发射光谱可控制性且其荧光寿命长等优点。可将量子点材料应用于OLED照明技术中，能够提高照明产品的发光效率。

具体地，发光单元100例如为发出第一颜色光的发光二极管，发出的第一颜色光例如为蓝光，且发射出第一颜色光的波长例如为430nm至480nm。其中，发光单元100例如从靠近第一电极层110的一侧依次层叠设置有电子注入层(electron injecting layer，EIL)、电子传输层(electron transfer layer，ETL)、发光层(emitting layer，EML)、空穴传输层(hole transporting layer，HTL)、空穴注入层(hole injection layer，HIL)。

具体地，提到的第一电极层110例如为阴极层，提到的第二电极层120例如为阳极层。为了将电子或空穴有效地注入有机材料，需要降低注入能垒。因此，第一电极层110为一个低功函数的金属(低功函数即低逸出功，逸出功也即功函数定义为把一个电子从固体内部刚刚移到此物体表面所需的最少的能量)，例如由常见阴极金属材料诸如镁银合金，当然本实施例并不限制第一电极层110的具体材料种类，具体可依据实际需要进行设计。同时，第二电极层120则需要用一个高功函数的材料配合第一电极层110(高功函数即高逸出功，逸出功也即功函数定义为把一个电子从固体内部刚刚移到此物体表面所需的最少的能量)，才可以得到最低的注入能垒，第二电极层120例如为透明导电氧化物诸如ITO(Indiumtin oxide，氧化铟锡)、IZO(Indium Zinc Oxide，氧化铟锌)，当然本实施例并不限制第二电极层120的具体材料种类，具体可依据实际需要进行设计。

进一步地，量子点发光层200即QD layer，例如包括：能够发出第二颜色光的第一量子点材料、能够发出第三颜色的第二量子点材料和散射材料。其中，第二颜色光例如为红光，第三颜色光例如为绿光，第一量子点材料和第二量子点材料分别选自于硒化镉粒子和碲化镉粒子，提到的散射材料例如为二氧化钛粒子。

进一步地，量子点发光层200的厚度为0.5μm。

进一步地，所述量子点发光层200中所述第一量子点材料与所述第二量子点材料的重量比为1：1。所述二氧化钛粒子的粒径为100nm。所述硒化镉粒子的粒径为2nm，所述碲化镉粒子的粒径为3nm。

进一步地，提到的量子点封装层300即为OC(overcoat)层，例如为高分子聚合物诸如聚苯乙烯(PS，Polystyrene)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，polymethyl methacrylate)、聚碳酸酯(PC，Polycarbonate)中的一种或多种。其中，所述量子点封装层300的厚度为1～10μm。通过设置量子点封装层300可以保护量子点发光层200的层结构，以提高照明效率，延长量子点发光层200的使用寿命。

本发明实施例公开的发光器件的制备方法，例如包括：以涂布的方式将混合有第一量子点材料、第二量子点材料和二氧化钛粒子的涂布材料涂覆在玻璃基板上，并进行紫外固化以得到量子点发光层；以涂布的方式将高分子聚合物涂布在所述量子点发光层，并进行紫外固化以得到量子点封装层；以溅镀的方式在所述量子点封装层上镀膜以得到第二电极层；以真空热蒸镀的方式在所述第二电极层上依次镀膜以得到电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层和第一电极；以及在无水无氧的环境下封装得到所述发光器件。

值得一提的是，本实施例并不限制制备发光器件的具体实施方式，例如提到的涂布例如可以旋涂法、也可以是喷涂法，提到的镀膜例如还可以采用气相沉积法，只要能制备得到所述发光器件即可。

其中，提到的涂布材料例如为第一量子点材料、第二量子点材料和二氧化钛粒子通过溶于良溶剂中形成浓度为0.5～10wt％的溶液。其中，提到的良溶剂为对高分子溶质具有较强溶解能力，与高分子溶质的相互作用参数小于0.5的溶剂，例如为正己烷、甲苯或氯仿中的一种。

综上所述，本发明公开的一种发光器件，通过采用发光单元搭配量子点发光层，发光单元发出蓝光激发量子点发光层中的量子点材料发出红光、绿光以产生三色白光源。发光单元搭配量子点发光层的结构，可以减少发光单元数量，简化了白光有机发光器件中发光层的制备工艺。另外，通过调整量子点发光层中第一量子点材料和第二量子点材料的比例、浓度以及量子点发光层的厚度，可以得到具有较佳搭配的RGB光源，且量子点粒子可以通过光散射作用提取更多光，以提高白光有机发光器件照明的发光效率。

【实施例二】

本发明的一个实施例公开的一种发光器件，例如包括第一电极层、与第一电极层相对设置的第二电极层、设置在第一电极层和第二电极层之间的发光单元、设置在第二电极层远离第一电极层的一侧的量子点发光层、设置在量子点发光层与第二电极层之间的量子点封装层和位于量子点发光层远离发光单元的一侧的玻璃基板。其中，提到的发光单元用于发出第一颜色光并激发量子点发光层发出第二颜色光和第三颜色光、且与所述第二颜色光和所述第三颜色光混合得到白光。

具体地，所述发光单元为能够发出蓝光的发光二极管。量子点发光层包括：能够发出红光的第一量子点材料、能够发出绿光的第二量子点材料和二氧化钛粒子。其中，第一量子点材料为硒化镉粒子和碲化镉粒子中的一种或多种，第二量子点材料为硒化镉粒子和碲化镉粒子中的一种或多种。

本发明实施例提供的发光器件大多与上述实施例相同，不同之处如下：

具体地，所述量子点发光层中所述第一量子点材料与所述第二量子点材料的重量比为1：1.9。

具体地，所述二氧化钛粒子的粒径为300nm。所述硒化镉粒子的粒径为3nm，所述碲化镉粒子的粒径为4nm。

具体地，所述量子点封装层为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯中的一种或多种；其中，所述量子点封装层的厚度为3μm。

【实施例三】

本发明的一个实施例公开的一种发光器件，例如包括第一电极层、与第一电极层相对设置的第二电极层、设置在第一电极层和第二电极层之间的发光单元、设置在第二电极层远离第一电极层的一侧的量子点发光层、设置在量子点发光层与第二电极层之间的量子点封装层和位于量子点发光层远离发光单元的一侧的玻璃基板。其中，提到的发光单元用于发出第一颜色光并激发量子点发光层发出第二颜色光和第三颜色光、且与所述第二颜色光和所述第三颜色光混合得到白光。

具体地，所述发光单元为能够发出蓝光的发光二极管。量子点发光层包括：能够发出红光的第一量子点材料、能够发出绿光的第二量子点材料和二氧化钛粒子。其中，第一量子点材料为硒化镉粒子和碲化镉粒子中的一种或多种，第二量子点材料为硒化镉粒子和碲化镉粒子中的一种或多种。

本发明实施例提供的发光器件大多与上述实施例相同，不同之处如下：

具体地，所述量子点发光层中所述第一量子点材料与所述第二量子点材料的重量比为1：5。

具体地，所述二氧化钛粒子的粒径为300nm。所述硒化镉粒子的粒径为5nm，所述碲化镉粒子的粒径为6nm。

具体地，所述量子点封装层为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯中的一种或多种；其中，所述量子点封装层的厚度为5μm。

【实施例四】

本发明的一个实施例公开的一种发光器件，例如包括第一电极层、与第一电极层相对设置的第二电极层、设置在第一电极层和第二电极层之间的发光单元、设置在第二电极层远离第一电极层的一侧的量子点发光层、设置在量子点发光层与第二电极层之间的量子点封装层和位于量子点发光层远离发光单元的一侧的玻璃基板。其中，提到的发光单元用于发出第一颜色光并激发量子点发光层发出第二颜色光和第三颜色光、且与所述第二颜色光和所述第三颜色光混合得到白光。

具体地，所述发光单元为能够发出蓝光的发光二极管。量子点发光层包括：能够发出红光的第一量子点材料、能够发出绿光的第二量子点材料和二氧化钛粒子。其中，第一量子点材料为硒化镉粒子和碲化镉粒子中的一种或多种，第二量子点材料为硒化镉粒子和碲化镉粒子中的一种或多种。

本发明实施例提供的发光器件大多与上述实施例相同，不同之处如下：

具体地，所述量子点发光层中所述第一量子点材料与所述第二量子点材料的重量比为1：9。

具体地，所述二氧化钛粒子的粒径为500nm。所述硒化镉粒子的粒径为8nm，所述碲化镉粒子的粒径为9nm。

具体地，所述量子点封装层为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯中的一种或多种；其中，所述量子点封装层的厚度为10μm。

【实施例五】

如图2所示，本发明的一个实施例公开的一种发光器件20，本实施例公开的发光器件与上述实施例提到的任一发光器件的各层结构的组成组分、层厚度等大多相同，不同之处在于发光器件20例如包括第一电极层110、与第一电极层110相对设置的第二电极层120、设置在第一电极层110和第二电极层120之间的发光单元100、设置在第二电极层120远离第一电极层110的一侧的量子点发光层200、设置在量子点发光层200与第二电极层120之间的玻璃基板400和位于量子点发光层200远离发光单元100的一侧的量子点封装层300。其中，提到的发光单元100用于发出第一颜色光并激发量子点发光层200发出第二颜色光和第三颜色光、且与所述第二颜色光和所述第三颜色光混合得到白光。

本发明实施例公开的发光器件的制备方法，例如包括：以溅镀的方式在玻璃基板的一侧镀膜以得到第二电极层；以真空热蒸镀的方式在所述第二电极层上依次镀膜以得到电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层和第一电极；以涂布的方式将混合有第一量子点材料、第二量子点材料和二氧化钛粒子的涂布材料涂覆在玻璃基板镀有第二电极层的相对另一侧上，并进行紫外固化以得到量子点发光层；以涂布的方式将高分子聚合物涂布在所述量子点发光层，并进行紫外固化以得到量子点封装层；以及在无水无氧的环境下封装得到所述发光器件。

值得一提的是，提到的量子点发光层和量子点封装层还可以预制为膜结构，在玻璃基板一侧的第二电极层、发光单元和第一电极层依次制备完成后，将预制的量子点发光层和量子点封装层依次贴附至玻璃基板的另一侧。

综上所述，本发明实施例公开的发光器件20，通过在玻璃基板连接第二电极层的相对另一侧依次设置量子点发光层和量子点封装层，量子点发光层和量子点封装层既可以依次以涂布的方式进行制备，也可以依次以贴附膜层的方式进行制备，进一步优化了发光器件的制备工艺，提高了发光器件的生产效率。同时，通过采用发光单元搭配量子点发光层，发光单元发出蓝光激发量子点发光层中的量子点材料发出红光、绿光以产生三色白光源。发光单元搭配量子点发光层的结构，可以减少发光单元数量，简化了白光有机发光器件中发光层的制备工艺。另外，通过调整量子点发光层中第一量子点材料和第二量子点材料的比例、浓度以及量子点发光层的厚度，可以得到具有较佳搭配的RGB光源，且量子点粒子可以通过光散射作用提取更多光，以提高白光有机发光器件照明的发光效率。

值得一提的是，本发明上述多个实施例公开的发光器件例如可以应用于照明产品诸如照明台灯等，也可以应用于液晶显示产品诸如液晶显示器作为其背光光源。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种发光器件，其特征在于，包括:

第一电极层；

第二电极层，与所述第一电极层相对设置；

发光单元，设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间；

量子点发光层，设置在所述第二电极层远离所述第一电极层的一侧；

其中，所述发光单元用于发出第一颜色光并激发所述量子点发光层发出第二颜色光和第三颜色光、且与所述第二颜色光和所述第三颜色光混合得到白光。

2.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光单元为可发出所述第一颜色光的发光二极管；

所述量子点发光层包括能够发出所述第二颜色光的第一量子点材料、能够发出第三颜色光的第二量子点材料和散射材料；

其中，所述第一量子点材料和所述第二量子点材料分别选自于硒化镉粒子和碲化镉粒子，所述散射材料为二氧化钛粒子。

3.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述量子点发光层的厚度为0.5～10μm。

4.根据权利要求2所述的发光器件，其特征在于，所述量子点发光层中所述第一量子点材料与所述第二量子点材料的重量比为1：1～1：9。

5.根据权利要求2所述的发光器件，其特征在于，所述二氧化钛粒子的粒径为100～500nm。

6.根据权利要求2所述的发光器件，其特征在于，所述硒化镉粒子的粒径为2～8nm，所述碲化镉粒子的粒径为3～9nm。

7.根据权利要求2所述的发光器件，其特征在于，所述量子点发光层由所述第一量子点材料、所述第二量子点材料和所述散射材料溶于良溶剂中形成浓度为0.5～10wt％的溶液制成；

其中，所述良溶剂为正己烷、甲苯和氯仿中的一种。

8.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，还包括：

量子点封装层，设置在所述量子点发光层与所述第二电极层之间；以及玻璃基板，位于所述量子点发光层远离所述发光单元的一侧。

9.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，还包括：

玻璃基板，设置在所述量子点发光层与所述第二电极层之间；以及量子点封装层，位于所述量子点发光层远离所述发光单元的一侧。

10.根据权利要求8或9所述的发光器件，其特征在于，所述量子点封装层选自于聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯；所述量子点封装层的厚度为1～10μm。

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